/*
 * @Author: Leung
 * @Date: 2025-08-07 22:00:44
 * @LastEditTime: 2025-08-07 22:20:53
 * @FilePath: \Projecte:\STM32F103ZET6\STM32_Project_Peripheral_modules\EEPROM_AT24C02\I2C_Hardware\User\i2c\bsp_i2c_ee.c
 * @Description: 
 * 
 * Copyright (c) 2025 by ${git_name_email}, All Rights Reserved. 
 */
#include "bsp_i2c_ee.h"
#include "stdio.h"

uint16_t EEPROM_ADDRESS;

static __IO uint32_t I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;

static uint32_t I2C_TIMEOUT_UserCallBack(uint8_t errorCode);

//编程要点
//(1) 配置通讯使用的目标引脚为开漏模式； EEPROM SCL-PB6 SDA-PB7
//(2) 使能I2C 外设的时钟；
//(3) 配置I2C 外设的模式、地址、速率等参数并使能I2C 外设；
//(4) 编写基本I2C 按字节收发的函数；
//(5) 编写读写EEPROM 存储内容的函数；
//(6) 编写测试程序，对读写数据进行校验。


/**
  * @brief  I2C 工作模式配置和I2C I/O配置
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void I2C_MODE_GPIO_Config(void)
{
	//初始化I2C相关的GPIO
  I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;        /* 声明I2C结构体变量 */
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;			/* 声明GPIO结构体变量 */
  
	/* 打开 I2C1 GPIOB 外设 时钟并使能 */
  EEPROM_I2C_APBxClock_FUN(EEPROM_I2C_CLK, ENABLE);
	EEPROM_I2C_GPIO_APBxClock_FUN(EEPROM_I2C_GPIO_CLK, ENABLE);
  
	/* PB6、PB7引脚对应的复用功能分别是I2C1_SCL(7)、I2C1_SDA(7)，输出模式设置为开漏输出 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EEPROM_I2C_GPIO_SCL_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(EEPROM_I2C_GPIO_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
  
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = EEPROM_I2C_GPIO_SDA_PIN;
	GPIO_Init(EEPROM_I2C_GPIO_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);     //  初始化GPIO外设
  
  
  //配置IIC外设的工作模式
  I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = EEPROM_I2C_CLK_SPEED;    //配置SCL时钟频率
  I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;    // I2C模式
  I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;   //使能应答
  I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle  = I2C_DutyCycle_2;   // 高低电平占空比1:2
  I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = STM32_I2C_OWN_ADDR;   // I2C自身地址
  I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;   // 指定从设备地址为7位
  // void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)
  I2C_Init(EEPROM_I2Cx, &I2C_InitStructure);    //  初始化I2C外设
  
  //使能I2C1
	I2C_Cmd (EEPROM_I2Cx, ENABLE);
}


/**
  * @brief  I2C 外设(EEPROM)初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void I2C_EE_Init(void)
{
  I2C_MODE_GPIO_Config();

/* 根据头文件i2c_ee.h中的定义来选择EEPROM的设备地址 */
#ifdef EEPROM_Block0_ADDRESS
  /* 选择 EEPROM Block0 来写入 EEPROM 的地址*/
  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block0_ADDRESS;
#endif

#ifdef EEPROM_Block1_ADDRESS  
	/* 选择 EEPROM Block1 来写入 */
  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block1_ADDRESS;
#endif

#ifdef EEPROM_Block2_ADDRESS  
	/* 选择 EEPROM Block2 来写入 */
  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block2_ADDRESS;
#endif

#ifdef EEPROM_Block3_ADDRESS  
	/* 选择 EEPROM Block3 来写入 */
  EEPROM_ADDRESS = EEPROM_Block3_ADDRESS;
#endif
}



/**
  * @brief   写一个字节到I2C EEPROM中
  * @param   
  *		@arg pBuffer:缓冲区指针
  *		@arg WriteAddr:写地址 
  * @retval  无
  */
uint32_t EEPROM_Byte_Write(uint8_t *pBuffer, uint8_t WriteAddr)
{
  //I2C1产生起始信号，等待监测EV5事件，I2C_CheckEvent返回status = SUCCESS，表示监测到事件
  //I2C状态监测功能:I2C_CheckEvent、I2C_GetLastEvent、I2C_GetFlagStatus
  I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV5 and clear it，监测EV5事件，SB=1，读SR1然后将地址写入DR寄存器将清除该事件 */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(0);
  }
  
	//发送主设备地址，从设备ACK，等待监测EV6事件，监测选择了发送模式还是接收模式
  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2Cx, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV6 and clear it，监测EV6事件，ADDR=1，读SR1然后读SR2将清除该事件 */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(1);
  }
  
  //发送指定的存储单元地址，并等待监测EV8事件,监测存储单位地址是否正在发送中
  I2C_SendData(EEPROM_I2Cx, WriteAddr);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV8 and clear it，监测EV8事件，TxE=1，移位寄存器非空，数据寄存器空，写入DR寄存器将清除该事件 */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(2);
  }
  
  //发送指定存储单元地址对应的数据，并等待监测EV8_2事件,监测指定存储单元地址对应的数据是否发送完成
  I2C_SendData(EEPROM_I2Cx, *pBuffer);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV8_2 and clear it */
  /* 监测EV8_2事件，TxE=1，TxE=1，BTF=1，请求设置停止位。TxE和BTF位由硬件在产生停止条件时清除 */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(3);
  }
	
  //监测到EV8_2事件表示字节发送完成，I2C1产生起始信号
	I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  
  return 1;
}



/**
  * @brief   在EEPROM的一个写循环中可以写多个字节，但一次写入的字节数
  *          不能超过EEPROM页的大小，AT24C02每页有8个字节
  * @param   
  *		@arg pBuffer:缓冲区指针
  *		@arg WriteAddr:写地址
  *   @arg NumByteToWrite:写的字节数
  * @retval  无
  */
uint32_t EEPROM_Page_Write(uint8_t *pBuffer, uint8_t WriteAddr, uint8_t NumByteToWrite)
{
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* I2C_FLAG_BUSY: Bus busy flag */
  while(I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2Cx, I2C_FLAG_BUSY))   
  {
    if(--I2CTimeout == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(4);
  } 
  
  /* Send START condition */
  I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV5 and clear it */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(5);
  }
  
	/* Send EEPROM address for write */
  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2Cx, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV6 and clear it */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(6);
  }
  
  //发送指定的存储单元地址，并等待监测EV8事件,监测存储单位地址是否正在发送中
  I2C_SendData(EEPROM_I2Cx, WriteAddr);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV8 and clear it，监测EV8事件，TxE=1，移位寄存器非空，数据寄存器空，写入DR寄存器将清除该事件 */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(7);
  }
  
  // 通过while语句一次写入八位数据
  while(NumByteToWrite){
    //前面已经监测到EV8事件，发送指定存储单元地址的*pBuffer
    I2C_SendData(EEPROM_I2Cx, *pBuffer);
    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    /* Test on EV8 and clear it，监测EV8事件，TxE=1，移位寄存器非空，数据寄存器空，写入DR寄存器将清除该事件 */
    while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))  
    {
      if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(8);
    }
    // 对指针地址递增写入数据
    pBuffer++;
    NumByteToWrite--;
  }
  //监测到EV8_2事件表示字节发送完成，I2C1产生起始信号
	I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  
  return 1;
}



/**
  * @brief   从EEPROM里面读取一块数据 
  * @param   
  *		@arg pBuffer:存放从EEPROM读取的数据的缓冲区指针
  *		@arg WriteAddr:接收数据的EEPROM的地址
  *     @arg NumByteToWrite:要从EEPROM读取的字节数
  * @retval  无
  */
//编写IIC写入EEPROM的 Buffer Write函数，每页只允许写入8个字节
void EEPROM_Buffer_Write(uint8_t *pBuffer, uint8_t WriteAddr, uint16_t NumByteToWrite)
{
  //NumOfPage
  uint8_t NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0, temp = 0;
  
  /*mod 运算求余，若writeAddr 是I2C_PageSize 整数倍，运算结果Addr 值为0*/
  Addr = WriteAddr % I2C_PageSize;
  /* 差count 个数据值，刚好可以对齐到页地址*/
  count = I2C_PageSize - Addr;
  /* 计算出要写多少整数页*/
  NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize;
  NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;//最后一页的字节数
  
  /* 写入地址WriteAddr和I2C_PageSize对齐 */
  if(Addr == 0)
  {
    /* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */
    if(NumOfPage == 0)
    {
      EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);//写入最后一页的字节少于8个
      EEPROM_WaitForWriteEnd();
    }
    /* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */
    else  
    {
      while(NumOfPage--)
      {
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
        WriteAddr += I2C_PageSize;//每写一页字节，接收数据的地址自增八位
        pBuffer += I2C_PageSize;//每写一页字节，缓冲区指针也自增八位
      }
      //如最后一页的字节数不等于零，写入最后一页的字节，少于8个
      if(NumOfSingle != 0)
      {
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
      }
    }
  }
  /* 写入地址WriteAddr和I2C_PageSize不对齐aligned  */
  else
  {
    /* If NumByteToWrite < I2C_PageSize */
    if(NumOfPage == 0)
    {
      /* 若NumOfSingle > count，当前页面写不完，要写到下一页 */
      if(NumOfSingle > count)
      {
        //temp的数据要写到下一页
        temp = NumOfSingle - count;
        
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, count);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
        WriteAddr += count;
        pBuffer += count;
        
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, temp);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
      }else{  /* 若 count 比 NumOfSing 大 ，直接写在当前页即可*/
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, NumByteToWrite);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
      }
      
    }
    /* If NumByteToWrite > I2C_PageSize */
    else{
      /* 地址不对齐，而且NumByteToWrite比I2C_PageSize大，先写第一页的count */
      NumByteToWrite -= count;
      
      NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize;//肯定大于零
      NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;//最后一页的字节数
      
      /* 1.先把WriteAddr 所在页的剩余字节写了 */
      EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, count);
      EEPROM_WaitForWriteEnd();
      WriteAddr += count;
      pBuffer += count;
      
      /* 2.再写整页的 */
      while(NumOfPage--)
      {
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
        WriteAddr += I2C_PageSize;//每写一页字节，接收数据的地址自增八位
        pBuffer += I2C_PageSize;//每写一页字节，缓冲区指针也自增八位
      }
      /* 3.如最后一页的字节数不等于零，0 < NumOfSingle < 8 */
      if(NumOfSingle != 0)
      {
        EEPROM_Page_Write(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);
        EEPROM_WaitForWriteEnd();
      }
    }
  }
}



/**
  * @brief   从EEPROM里面读取一块数据 
  * @param   
  *		@arg pBuffer:存放从EEPROM读取的数据的缓冲区指针
  *		@arg WriteAddr:接收数据的EEPROM的地址
  *     @arg NumByteToWrite:要从EEPROM读取的字节数
  * @retval  无
  */
uint32_t EEPROM_Buffer_Read(uint8_t *pBuffer, uint8_t ReadAddr, uint16_t NumByteToRead)
{
  //赋值I2C等待超时时间，((uint32_t)0x1000)
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* I2C_FLAG_BUSY: Bus busy flag */
  while(I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2Cx, I2C_FLAG_BUSY))   
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(9);
  }
  
  /* 第一次起始信号Send START condition */
  I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV5 and clear it */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(10);
  }
  
	/* Send EEPROM address for write */
  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2Cx, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV6 and clear it */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(11);
  }
  
  /* Clear EV6 by setting again the PE bit */
  I2C_Cmd(EEPROM_I2Cx, ENABLE);/* 通过重新设置PE 位清除EV6 事件*/
  
  /* Send the EEPROM's internal address to write to */
  I2C_SendData(EEPROM_I2Cx, ReadAddr); /* 发送要读取的EEPROM 内部地址(即EEPROM 内部存储器的地址) */
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV8 and clear it 检测EV8 事件并清除标志 */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(12);
  }
  
  /* 第二次起始信号Send START condition */
  I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV5 and clear it */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(13);
  }
  
	/* Send EEPROM address for write */
  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2Cx, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);
  I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
  /* Test on EV6 and clear it */
  while(!I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED))  
  {
    if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(14);
  }
  
  /* While there is data to be read 读取数据 */
  while(NumByteToRead)
  {
    if(NumByteToRead == 1)
    {
      /* 发送非应答信号*/
      I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2Cx, DISABLE);
      
      /* 发送停止信号*/
      I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
    }
    
    I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    //EV7事件被检测到，表示字节已被接收
    while(I2C_CheckEvent(EEPROM_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED) == ERROR)
    {
      if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallBack(15);
    }
    //EV7事件被检测到，即数据寄存器有新的有效数据，从寄存器中提取该数据
    //Returns the most recent received data by the I2Cx peripheral.
    /* 通过I2C，从设备中读取一个字节的数据*/
    *pBuffer = I2C_ReceiveData(EEPROM_I2Cx);   /* 通过I2C，从设备中读取一个字节的数据*/
    pBuffer++; /* 存储数据的指针指向下一个地址*/
    NumByteToRead--;/* 接收数据自减*/
  }
  
  /* 使能应答，方便下一次I2C 传输*/
  I2C_AcknowledgeConfig(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  
  return 1;
}



/**
  * @brief  Wait for EEPROM Standby state 等待EEPROM准备状态
  * @param  无
  * @retval 无
  */
//等待EEPROM内部时序完成函数，轮询地址发送标志位I2C_FLAG_ADDR
void EEPROM_WaitForWriteEnd(void)
{
  vu16 SR1_Tmp = 0;

  do
  {
    // 1.产生起始信号S
    I2C_GenerateSTART(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
    
    // 2.I2C_FLAG_SB: Start bit flag (Master mode)，等待监测EV5事件，I2C1为主模式
    while(I2C_GetFlagStatus(EEPROM_I2Cx, I2C_FLAG_SB) == RESET);
    
    // 3.EV5事件被检测到，发送设备地址
    I2C_Send7bitAddress(EEPROM_I2Cx, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
    
  }while(!(I2C_ReadRegister(EEPROM_I2Cx, I2C_Register_SR1) & 0x0002));   // 4.检测ACK
  //`I2C_FLAG_ADDR`（地址发送标志）表示地址已发送并接收到应答（ACK）的情况
  //这个标志位在接收到地址的ACK应答后会被置位（SET）
  //EEPROM如果在忙，SDA线会保持高电平（NACK），从机不忙会正常应答，SDA线上拉低（即发送ACK）
  
  /* Clear AF flag */
  I2C_ClearFlag(EEPROM_I2Cx, I2C_FLAG_AF);
  
  /* STOP condition */
  I2C_GenerateSTOP(EEPROM_I2Cx, ENABLE);
  
}



/* 通讯等待超时时间*/



/**
* @brief I2C 等待事件超时的情况下会调用这个函数来处理
* @param errorCode：错误代码，可以用来定位是哪个环节出错.
* @retval 返回0，表示IIC 读取失败.
*/
static uint32_t I2C_TIMEOUT_UserCallBack(uint8_t errorCode)
{
  /* Block communication and all processes */
  EEPROM_ERROR("I2C 等待超时！errorCode = %d", errorCode);
  
  return 0;
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

